В течение всего нескольких недель китайский радиотелескоп с пятисотметровой апертурой FAST (Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope) зарегистрировал более чем 1600 новых быстрых радиоимпульсов (fast radio burst, FRB), прибывших со стороны одного из наиболее хорошо изученных на сегодняшний день источников. Ученые-астрономы надеются, что попавший в их руки огромный набор данных позволит им в скором времени разгадать множество тайн, связанных с этими событиями, однако, этот же самый набор содержит столь противоречивые данные, что это вынудило ученых практически полностью исключить ведущую гипотезу, связанную с происхождением источников быстрых радиоимпульсов.
Термин "быстрые радиоимпульсы" уже содержит в себе все, что вы должны знать об этом. Эти сигналы представляют собой миллисекундные всплески радиоволн, в которых заключено огромное количество энергии, большее, чем количество энергии, излучаемой Солнцем за год. Некоторые из радиоимпульсов носят сугубо одиночный характер, вторые повторяются через случайные интервалы времени, а третьи следуют друг за другом по предсказуемому графику.
Но то, что производит быстрые радиоимпульсы так и остается загадкой по сегодняшний день. Черные дыры, взрывы сверхновых, нейтронные звезды, потоки экзотических частиц и, конечно, инопланетяне являются "действующими лицами" основных гипотез. Однако, ведущим кандидатом являются магнетары, компактные нейтронные звезды, обладающие сильнейшими собственными магнитными полями. Такое положение дел связано с недавним обнаружением магнетара в нашей собственной галактике, который излучает сигналы, по частоте, спектру и многим другим параметрам схожими с сигналами быстрых радиоимпульсов из других источников.
Вернемся к быстрым радиоимпульсам, обнаруженным китайским телескопом FAST. Их источником является хорошо известный и изученный источник FRB 121102, находящийся внутри одной из карликовых галактик. С момента его открытия в 2012 году и до последнего времени было зарегистрировано 347 быстрых радиоимпульсов от этого источника. Но затем, в течение 60 часов наблюдений, которые проводились на протяжении 47 суток в 2019 году, радиотелескоп FAST зарегистрировал 1 652 быстрых радиоимпульса, что говорит о резком увеличении активности источника FRB 121102.
На самом пике его активности источник FRB 121102 произвел 122 импульса в течение часа, что является своего рода рекордным показателем на сегодняшний день. И ученые сейчас сильно сомневаются в том, что всего один магнетар мог произвести такой шквал радиоимпульсов. Согласно существующим моделям магнетары могут производить быстрые радиоимпульсы двумя путями. Первая модель говорит о том, что импульсы порождаются непосредственно магнитным полем нейтронной звезды, а вторая - что импульсы вырабатываются в результате столкновений ударных волн в материи, окружающей нейтронную звезду.
"Полученные нами данные противоречат всем основным существующим теориям и моделям" - пишут исследователи, - "Зарегистрированные радиоимпульсы слишком часты и мощны, в течение небольшого промежутка времени при пиковой активности в пространство было излучено 3.8 процентов от общего количества энергии, заключенной в самом магнетаре. Это слишком много, такими темпами любой магнетар быстро бы "исчерпал все свои силы" и его активность завершилась бы гораздо быстрее, чем период активности источника FRB 121102".
Ситуацию с теориями, гипотезами и моделями усугубляет тот факт, что в собранном наборе данных присутствуют быстрые радиоимпульсы, длительностью в 1 миллисекунду, так и импульсы большей длительности, вплоть до 1000 секунд, которые уже и быстрыми нельзя назвать. Такое разнообразие типов радиоимпульсов и полное отсутствие каких-либо повторяющихся образцов в данных указывает на то, что за их появление не может нести ответственность единственный компактный космический объект, такой, как магнетар.
Тем не менее, имеющиеся противоречия еще не позволяют полностью исключить магнетары, как источники быстрых радиоимпульсов. Вполне вероятно, что источником FRB 121102 может являться пара или большее количество магнетаров, вращающихся друг вокруг друга, а "какафония" радиоимпульсов является последствием взаимодействия их гравитационных сил и магнитных полей. Так же существует вероятность еще более экзотического случая, когда несколько независимых источников быстрых радиоимпульсов расположились на прямой линии по отношению к Земле на момент проведения наблюдений.
И в любом случае ученые собираются продолжить наблюдения за источником FRB 121102, надеясь на то, что дополнительно получаемые данные все же позволят им найти ответы на некоторые из имеющегося ряда вопросов.
